Nanociencia para cerrar heridas

Investigadores del CONICET desarrollan apósitos inteligentes que liberan un agente bactericida solo en caso de infección y así evitan generar microorganismos resistentes. Podrían utilizarse en úlceras de pie diabético y escaras.

Por Nadia Luna __ Agencia TSS – El riesgo que representa la presencia de bacterias ante una herida crónica es inversamente proporcional a su microscópico tamaño. Las personas que padecen de úlceras en el pie como consecuencias de una diabetes mal controlada saben que esa herida puede tardar años en cerrar. Pero, además, si llegara a infectarse, el panorama se complicará rápidamente y, en el peor de los casos, podría derivar en la amputación de la extremidad. Por eso, el desarrollo de productos y métodos capaces de combatir esos microorganismos de la manera más rápida y efectiva posible es un objetivo que desafía permanentemente a los investigadores.

María Emilia Villanueva, becaria posdoctoral del CONICET en el Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco (IQUIMEFA), con sede en la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires (UBA), trabaja en la elaboración de apósitos “inteligentes” para heridas crónicas que liberan un agente bactericida (nanopartículas de óxido de zinc) en caso de infección y aceleran su cicatrización. Estos apósitos podrían utilizarse en úlceras de pie diabético y en escaras producidas en la piel de personas que deben pasar largos períodos en una cama.

“La ventaja que ofrecen es que el gel antibacteriano solo se libera cuando hay infección. Esto es importante porque, si la herida está expuesta constantemente a un agente antimicrobiano, es posible que las bacterias generen resistencia a ese antibiótico y deje de tener efecto”, explica a TSS Villanueva. A raíz de este desarrollo, en noviembre de 2016, la becaria del CONICET obtuvo el Premio L’Oréal-Unesco “Por las mujeres en la ciencia”.

El desarrollo surgió porque el equipo de investigación del que forma parte Villanueva, que trabaja en la elaboración de nuevos materiales, desarrollaba un hidrogel de queratina que posee la característica de hincharse y deshincharse según la acidez del medio. Como el pH (medida que indica el nivel de acidez o basicidad de una solución acuosa) de la herida cambia cuando hay una infección, aprovecharon esa característica del material para convertirlo en una posible aplicación.

De esta manera, si hay infección, el pH de la herida es básico (mayor a 7) y esto genera que el hidrogel se hinche y libere, a través del ensanchamiento de sus poros, las nanopartículas de óxido de zinc que actúan como bactericida. Cuando la herida se encuentra libre de infección, su pH es ácido (menor a 7), lo que ocasiona que los poros del hidrogel se vuelvan a estrechar, e interrumpan la liberación de las nanopartículas.

Villanueva señala que otro aspecto innovador del desarrollo es el origen del material: “Elaboramos el hidrogel de queratina a partir del cuerno de vaca, un residuo de la industria ganadera. Durante la síntesis del gel le incorporamos las nanopartículas de óxido de zinc, que es un material económico y fácil de conseguir, con lo cual el producto podría fabricarse íntegramente en el país. Además, sabemos que no es tóxico, porque se usa comercialmente en los bloqueadores solares”. De hecho, las nanopartículas son incluso menos tóxicas para el ser humano que los iones de plata, el agente bactericida más utilizado en este tipo de productos.

Además de su acción bactericida, otra ventaja del óxido de zinc es que mantiene la herida en un ambiente húmedo y propicia la migración de queratinocitos (células predominantes en la epidermis) hacia la herida, lo cual favorece una cicatrización más eficaz y menos dolorosa.

El desarrollo aún no se encuentra disponible comercialmente, ya que todavía resta hacer una serie de ensayos antes de pasar a la fase clínica. “Estamos evaluando cuál es el espectro bactericida del apósito, es decir, qué tipos de bacterias elimina. Hemos probado con algunas como Escherichia coli y Staphylococcus aureus con buenos resultados”, asegura Villanueva.

En cuanto al tamaño de los apósitos, los investigadores están fabricando prototipos que tienen de dos a tres milímetros de espesor y unos cinco centímetros de diámetro, pero Villanueva indica que podrían hacerse del tamaño que el eventual fabricante considere apropiado.

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